1、第第2课时课时 怎样描述磁场怎样描述磁场学学 习习 目目 标标思思 维维 启启 迪迪1.知道描述磁场的两知道描述磁场的两种方法种方法2.掌握磁场和电场的掌握磁场和电场的区别和联系区别和联系3.了解磁通量及磁感了解磁通量及磁感应强度的概念及它应强度的概念及它们的物理意义和计们的物理意义和计算方法算方法.巨大的电磁铁能吸起成吨的钢铁，巨大的电磁铁能吸起成吨的钢铁，实验室中的小磁铁却只能吸起几枚铁实验室中的小磁铁却只能吸起几枚铁钉磁体磁性的强弱，表现为它所产生钉磁体磁性的强弱，表现为它所产生的磁场对磁性物质和电流的作用力的强的磁场对磁性物质和电流的作用力的强弱，也就是说，磁场有强弱之分怎样弱，也就是
2、说，磁场有强弱之分怎样认识和描述磁场的强弱呢？如图认识和描述磁场的强弱呢？如图521.图图5-2-1一、磁感应强度的方向一、磁感应强度的方向小磁针静止时小磁针静止时N极所指的方向，或者说小磁针极所指的方向，或者说小磁针N极的极的_为该点磁场的方向，也就是该点磁感为该点磁场的方向，也就是该点磁感应强度的方向应强度的方向二、磁感线二、磁感线磁场也具有物质性和磁场也具有物质性和_性，为了描述磁场的性，为了描述磁场的性质而引入了性质而引入了_，它也是，它也是_的曲线，在磁的曲线，在磁体外部，它由体外部，它由_极指向极指向_极，在磁体内部由极，在磁体内部由_极极指向指向_极，形成极，形成_曲线其疏密反映
3、磁场的强弱，曲线其疏密反映磁场的强弱，某点的切线方向为该点的某点的切线方向为该点的_知识梳理知识梳理受力方向受力方向方向方向磁感线磁感线假想假想NSSN闭合闭合磁场方向磁场方向三、磁感应强度三、磁感应强度1穿过垂直于磁感线的穿过垂直于磁感线的_等于该处的磁感应强度磁感应强度大的地方，磁等于该处的磁感应强度磁感应强度大的地方，磁感线感线_；磁感应强度小的地方，磁感线；磁感应强度小的地方，磁感线_；磁感；磁感线的疏密反映了磁感应强度的大小线的疏密反映了磁感应强度的大小2单位：单位：_，简称特，国际符号是，简称特，国际符号是_.3磁感应强度是磁感应强度是_，既有大小，又有方，既有大小，又有方向磁场中
4、某点磁感应强度的方向就是该点磁场的向磁场中某点磁感应强度的方向就是该点磁场的方向方向4匀强磁场：如果在磁场的某一区域里，磁感匀强磁场：如果在磁场的某一区域里，磁感应强度的应强度的_和和_处处相同，这个区域的磁场叫处处相同，这个区域的磁场叫做匀强磁场做匀强磁场单位面积的磁感线条数单位面积的磁感线条数密密疏疏特斯拉特斯拉T矢量矢量大小大小方向方向四、磁通量四、磁通量1定义：设在磁感应强度为定义：设在磁感应强度为B的匀强磁场中，有的匀强磁场中，有一个与磁场方向垂直的平面，面积为一个与磁场方向垂直的平面，面积为S，我们把，我们把_与与_的乘积叫做穿过这个面积的磁通量，简称磁通，用字母的乘积叫做穿过这个
5、面积的磁通量，简称磁通，用字母_表示表示2定义：定义：_.3单位：国际制单位为单位：国际制单位为_，简称，简称_，符号，符号_.1 Wb1 Tm2.4物理意义：磁通量表示穿过这个面的磁感线条物理意义：磁通量表示穿过这个面的磁感线条数，对于同一个平面，当它跟磁场方向垂直时，磁场越数，对于同一个平面，当它跟磁场方向垂直时，磁场越强，穿过它的磁感线条数越多，磁通量就强，穿过它的磁感线条数越多，磁通量就_，当它，当它跟磁场方向平行时，没有磁感线穿过它，则磁通量为跟磁场方向平行时，没有磁感线穿过它，则磁通量为_BSBSWb韦伯韦伯韦韦越大越大零零1关于磁场和磁感线的描述，下列说法中正确关于磁场和磁感线的
6、描述，下列说法中正确的是的是 ()A磁极之间的相互作用是通过磁场发生的，磁磁极之间的相互作用是通过磁场发生的，磁场和电场一样，也是一种客观存在的特殊物质场和电场一样，也是一种客观存在的特殊物质B磁感线可以形象地描述各磁场的强弱和方向，磁感线可以形象地描述各磁场的强弱和方向，它每一点的切线方向都和小磁针放在该点静止时北极它每一点的切线方向都和小磁针放在该点静止时北极所指的方向一致所指的方向一致C磁感线总是从磁铁的磁感线总是从磁铁的N极出发，到极出发，到S极终止的极终止的D磁感线可以用细铁屑来显示，因而是真实存磁感线可以用细铁屑来显示，因而是真实存在的在的基础自测基础自测解析解析：磁感线是为了形象
7、描述磁场而假设的一：磁感线是为了形象描述磁场而假设的一簇有方向的闭合的曲线，实际上并不存在，所以簇有方向的闭合的曲线，实际上并不存在，所以C、D不正确，磁场是客观存在的特殊物质，所以不正确，磁场是客观存在的特殊物质，所以A正确；正确；磁感线上每一点切线方向表示该点磁场方向，磁感磁感线上每一点切线方向表示该点磁场方向，磁感线疏密表示该点磁场的强弱，小磁针静止时北极指线疏密表示该点磁场的强弱，小磁针静止时北极指向、北极受力方向均为磁场方向，所以向、北极受力方向均为磁场方向，所以B正确正确答案答案：AB2下列关于磁感应强度的方向和电场强度的方下列关于磁感应强度的方向和电场强度的方向的说法，正确的是向
8、的说法，正确的是 ()A电场强度的方向与电荷所受的电场力的方电场强度的方向与电荷所受的电场力的方向相同向相同B电场强度的方向与正电荷所受的电场力的电场强度的方向与正电荷所受的电场力的方向相同方向相同C磁感应强度的方向与小磁针磁感应强度的方向与小磁针N极所受磁场力极所受磁场力的方向相同的方向相同D磁感应强度的方向与小磁针静止时磁感应强度的方向与小磁针静止时N极所指极所指的方向相同的方向相同解析解析：电场强度的方向就是正电荷受的电场力电场强度的方向就是正电荷受的电场力的方向，磁感应强度的方向是小磁针的方向，磁感应强度的方向是小磁针N极受力的方极受力的方向向答案答案：BCD3关于磁感线下列说法正确的
9、是关于磁感线下列说法正确的是()A磁感线是磁场中实际存在的线磁感线是磁场中实际存在的线B条形磁铁磁感线只分布于磁铁外部条形磁铁磁感线只分布于磁铁外部C当空中存在几个磁场时，磁感线有可能相当空中存在几个磁场时，磁感线有可能相交交D磁感线上某点的切线方向就是放在这里的磁感线上某点的切线方向就是放在这里的小磁针小磁针N极受力的方向极受力的方向答案答案：D4关于磁场的方向，下列叙述中不正确的是关于磁场的方向，下列叙述中不正确的是()A磁感线上每一点的切线方向磁感线上每一点的切线方向B磁场磁场N极到极到S极的方向极的方向C小磁针静止时北极所指的方向小磁针静止时北极所指的方向D小磁针的北极受力方向小磁针的
10、北极受力方向解析解析：磁场方向规定为小磁针北极的受力方向或磁场方向规定为小磁针北极的受力方向或静止小磁针北极的指向，用磁感线表示则是磁感线的静止小磁针北极的指向，用磁感线表示则是磁感线的切线方向切线方向答案答案：B5关于磁通量，下列说法中正确的是关于磁通量，下列说法中正确的是()A磁通量不仅有大小而且有方向，所以是矢量磁通量不仅有大小而且有方向，所以是矢量B磁通量越大，磁感应强度越大磁通量越大，磁感应强度越大C穿过某一面积的磁通量为零，该处磁感应强穿过某一面积的磁通量为零，该处磁感应强度不一定为零度不一定为零D磁通量就是磁感应强度磁通量就是磁感应强度答案答案：C电场线电场线磁感线磁感线相相似似
11、点点引入目的引入目的为了形象描述场而引入的假想线，实为了形象描述场而引入的假想线，实际上不存在际上不存在疏密疏密场的强弱场的强弱切线方向切线方向场的方向场的方向相交相交不能相交不能相交不同点不同点起始于正电荷，起始于正电荷，终止于负电荷终止于负电荷闭合曲线闭合曲线关于磁感线的理解关于磁感线的理解电场线与磁感线的比较电场线与磁感线的比较(1)从电场、磁场的概念角度理解两种场线的相从电场、磁场的概念角度理解两种场线的相似点：矢量性似点：矢量性线的切线方向；强弱线的切线方向；强弱线的疏线的疏密程度；方向的唯一性密程度；方向的唯一性空间任一点场线不相空间任一点场线不相交交(2)两种场的区别：电场线两种
12、场的区别：电场线电荷有正负电荷有正负电场线有始终；磁感线电场线有始终；磁感线N、S极不可分离极不可分离磁磁感线闭合感线闭合【例例1】下列说法正确的是下列说法正确的是 ()A电场线越密的地方，电场越强；磁感线越电场线越密的地方，电场越强；磁感线越密的地方，磁场越强密的地方，磁场越强B在电场中，任意两条电场线不会相交；在在电场中，任意两条电场线不会相交；在磁场中，任意两条磁感线也不会相交磁场中，任意两条磁感线也不会相交C电场线不是闭合的，而磁感线是闭合的电场线不是闭合的，而磁感线是闭合的D电场线某点的切线方向表示该点电场方向；电场线某点的切线方向表示该点电场方向；磁感线某点的切线方向表示该点的磁场
13、方向磁感线某点的切线方向表示该点的磁场方向答案答案：ABCD【题后反思【题后反思】磁场是存在于磁体周围空间的一磁场是存在于磁体周围空间的一种真实的特殊物质，一个空间是否存在磁场，可以种真实的特殊物质，一个空间是否存在磁场，可以通过小磁针放入其中时是否受力来检验而磁感线通过小磁针放入其中时是否受力来检验而磁感线是为描述磁场而假想的曲线，并不真实存在是为描述磁场而假想的曲线，并不真实存在下列关于磁感线的叙述，正确的是下列关于磁感线的叙述，正确的是 ()A磁感线是真实存在的，细铁粉撒在磁铁磁感线是真实存在的，细铁粉撒在磁铁附近，我们看到的就是磁感线附近，我们看到的就是磁感线B磁感线始于磁感线始于N极
14、，终于极，终于S极极C磁感线和电场线一样，不能相交磁感线和电场线一样，不能相交D沿磁感线方向磁场减弱沿磁感线方向磁场减弱解析解析：本题考查磁感线，磁感线是为了形象：本题考查磁感线，磁感线是为了形象地描绘磁场而假设的一组有方向的曲线，曲线上地描绘磁场而假设的一组有方向的曲线，曲线上每一点的切线方向表示该点磁场方向，曲线疏密每一点的切线方向表示该点磁场方向，曲线疏密表示磁场强弱，在磁铁外部磁感线从表示磁场强弱，在磁铁外部磁感线从N极到极到S极到极到N，内部从，内部从S极至极至N极，磁感线不相交，故选极，磁感线不相交，故选C.答案答案：C(1)磁感应强度的方向是小磁针静止时磁感应强度的方向是小磁针静
15、止时N极指向极指向或磁感线的切线方向或磁感线的切线方向(2)单位面积内穿过的磁感线条数越多，磁感应单位面积内穿过的磁感线条数越多，磁感应强度越大强度越大(3)磁感线越密集的地方磁感应强度越大磁感线越密集的地方磁感应强度越大磁感应强度的理解磁感应强度的理解【例例2】下列关于磁感应强度的方向的说法中，下列关于磁感应强度的方向的说法中，正确的是正确的是 ()A某处磁感应强度的方向就是一小段通电导某处磁感应强度的方向就是一小段通电导体放在该处时所受磁场力的方向体放在该处时所受磁场力的方向B小磁针小磁针N极受磁场力的方向就是该处磁感应极受磁场力的方向就是该处磁感应强度的方向强度的方向C垂直于磁场放置的通
16、电导线的受力方向就垂直于磁场放置的通电导线的受力方向就是磁感应强度的方向是磁感应强度的方向D磁场中某点的磁感应强度的方向就是该点磁场中某点的磁感应强度的方向就是该点的磁场方向的磁场方向解析解析：磁场中某点磁感应强度的方向表示该点：磁场中某点磁感应强度的方向表示该点的磁场的方向，磁场方向也就是小磁针的磁场的方向，磁场方向也就是小磁针N极受力的方极受力的方向但电流受力的方向不代表磁感应强度和磁场方向但电流受力的方向不代表磁感应强度和磁场方向向答案答案：BD【题后反思【题后反思】(1)磁感应强度的方向和小磁针磁感应强度的方向和小磁针N极受力方向相同，但绝非电流的受力方向极受力方向相同，但绝非电流的受
17、力方向(2)磁场中某点磁感应强度的大小和方向是确定磁场中某点磁感应强度的大小和方向是确定的，和小磁针、电流的存在与否无关的，和小磁针、电流的存在与否无关关于磁感线，下列说法正确的是关于磁感线，下列说法正确的是 ()A磁感线是真实存在的磁感线是真实存在的B磁感线是非闭合曲线磁感线是非闭合曲线C有磁感线的地方有磁场，没有磁感线的有磁感线的地方有磁场，没有磁感线的地方没有磁场地方没有磁场D磁感线密集的地方磁场强，磁感线稀疏磁感线密集的地方磁场强，磁感线稀疏的地方磁场弱的地方磁场弱答案答案：D在磁感应强度为在磁感应强度为B的匀强磁场中，有一个与磁场的匀强磁场中，有一个与磁场方向垂直的平面，面积为方向垂
18、直的平面，面积为S，我们把，我们把B和和S的乘积叫做的乘积叫做穿过这个面积的磁通量，简称磁通用字母穿过这个面积的磁通量，简称磁通用字母表示磁表示磁通量，则通量，则BS.(1)公式公式BS中中S与与B垂直，且垂直，且B是匀强磁场的磁是匀强磁场的磁感应强度感应强度(2)若在匀强磁场若在匀强磁场B中，有一个与磁场方向夹角为中，有一个与磁场方向夹角为，面积为，面积为S的平面，则穿过这个平面的磁通量为的平面，则穿过这个平面的磁通量为BSsin，当，当S与与B平行时，平行时，0.磁通量磁通量(3)磁通量的意义是表示穿过某一面积磁通量的意义是表示穿过某一面积S的磁感的磁感线的条数线的条数(4)磁通量是标量，
19、但有正负，其正负表示磁感磁通量是标量，但有正负，其正负表示磁感线穿过面积的方向与规定的正方向相同还是相线穿过面积的方向与规定的正方向相同还是相反若有两个相反方向的磁场穿过某一面积时，则反若有两个相反方向的磁场穿过某一面积时，则穿过这一面积的磁通量为合磁场的磁感线穿过这一穿过这一面积的磁通量为合磁场的磁感线穿过这一面积的面积的“净净”条数条数(6)磁通量的变化一般有下列三种情况引起的磁通量的变化一般有下列三种情况引起的磁感应强度磁感应强度B不变，有效面积不变，有效面积S变化，则变化，则t0BS.磁感应强度磁感应强度B变化，磁感线穿过的有效面积变化，磁感线穿过的有效面积S不变，则穿过回路中的磁通量
20、的变化是：不变，则穿过回路中的磁通量的变化是：t0BS.磁感应强度磁感应强度B和回路面积和回路面积S同时发生变化的情同时发生变化的情况，则况，则t0.特别提醒特别提醒：(a)平面平面S与磁场方向不垂直时，要与磁场方向不垂直时，要把面积把面积S投影到与磁场垂直的方向上，即求出有效面投影到与磁场垂直的方向上，即求出有效面积积(b)可以把磁通量理解为穿过面积可以把磁通量理解为穿过面积S的磁感线的的磁感线的净条数相反方向穿过面积净条数相反方向穿过面积S的磁感线可以互相抵的磁感线可以互相抵消消(c)当磁感应强度和回路面积同时发生变化时，当磁感应强度和回路面积同时发生变化时，t0，而不能用，而不能用BS计
21、算计算【例例3】如图如图522所示，两同所示，两同心圆环心圆环A和和B处在同一平面内，处在同一平面内，B的半的半径小于径小于A的半径，一条形磁铁的轴线的半径，一条形磁铁的轴线与圆环平面垂直，则穿过两圆环的磁与圆环平面垂直，则穿过两圆环的磁通量通量A与与B的大小关系是的大小关系是 ()AAB BABCABD无法比较无法比较 图图5-2-2解析解析：磁感线是闭合曲线，在磁体的外部是从：磁感线是闭合曲线，在磁体的外部是从N极到极到S极，在磁体的内部是从极，在磁体的内部是从S极到极到N极由图可知极由图可知穿过两圆环的磁感线有磁体内部的全部磁感线穿过两圆环的磁感线有磁体内部的全部磁感线(由由S极指向极指
22、向N极极)和磁体外部的部分磁感线和磁体外部的部分磁感线(由由N极回到极回到S极极)，二者方向相反，因此，穿过两圆环的磁通量应，二者方向相反，因此，穿过两圆环的磁通量应是两者抵消后的净磁通量，其磁感线方向是由是两者抵消后的净磁通量，其磁感线方向是由S极指极指向向N极由于穿过环极由于穿过环A的磁感线的净条数小于穿过环的磁感线的净条数小于穿过环B的磁感线的净条数，故正确答案为的磁感线的净条数，故正确答案为C.答案答案：C【题后反思【题后反思】磁通量是标量，但有正负之分，磁通量是标量，但有正负之分，方向相反的磁感线可以相互抵消，穿过线圈的磁通方向相反的磁感线可以相互抵消，穿过线圈的磁通量是穿过这一面积的净磁通量量是穿过这一面积的净磁通量如图如图523所示，线圈所示，线圈平面与水平方向成平面与水平方向成角，磁感线角，磁感线竖直向下，设磁感应强度为竖直向下，设磁感应强度为B，线圈面积为线圈面积为S，则穿过线圈的磁，则穿过线圈的磁通量通量_.答案答案：BScos 图图5-2-3
